JP2000180535A - Obstacle detecting device for railroad - Google Patents

Obstacle detecting device for railroad

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JP2000180535A
JP2000180535A JP10361251A JP36125198A JP2000180535A JP 2000180535 A JP2000180535 A JP 2000180535A JP 10361251 A JP10361251 A JP 10361251A JP 36125198 A JP36125198 A JP 36125198A JP 2000180535 A JP2000180535 A JP 2000180535A
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    • G01S13/825Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein continuous-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect presence of an obstacle at such specific place of a railroad as a level crossing, etc. regardless of its state, moving or standstill, with ease and sure, for contribution to safe operation of railroad vehicles. SOLUTION: A main body unit 1 and a transponder 2 provided facing each other so as to sandwich a pre-set detection range for a specific place are provided, direct diffusion modulation is performed with a transmission carrier wave signal fc using a modulation code M1 at the main body unit 1, the modulated signal is transmitted to the detection range as a radio wave TW, a radio wave RW reflected on an obstacle present in the detection range and the transponder 2 is received, the reception signal is decoded with the transmission carrier wave signal fc, whether a discrimination information from the transponder 2 is contained in the decoded signal IF and whether a Doppler frequency component is contained are detected, and detection of obstacle is directed outside based on detection result ID and DS.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電波を用いて障害
物を検出する技術に係り、特に、鉄道における特定の場
所において鉄道車両の運行の妨げとなる障害物(例え
ば、踏切内で停止している自転車や踏切内を移動してい
る自動車等)を容易に且つ確実に検出するのに適応され
た鉄道用障害物検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for detecting an obstacle using radio waves, and more particularly to an obstacle (for example, stopping at a railroad crossing) that hinders the operation of a railway vehicle at a specific location on a railway. The present invention relates to an obstacle detecting device for a railway adapted to easily and surely detect a moving bicycle or a car moving in a railroad crossing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電波を用いて自動車等の移動物体
までの距離や相対速度を検出する技術の一例として、例
えば、スペクトル拡散された電波を用いる方式(スペク
トル拡散方式)が知られている。この方式は、検出装置
を車両等が走行する場所の近傍に配置して当該車両の位
置や速度を検出するものである。具体的には、送信アン
テナからスペクトル拡散された電波を所定の検出範囲に
向けて送信し、当該検出範囲内に存在する移動物体に当
たって反射してきた電波を受信アンテナで受信し、この
受信電波の信号を復調した後、スペクトル逆拡散用の符
号化ランダム信号との間で相関をとり、さらにドップラ
周波数成分を抽出することで、その移動物体の存在を検
出するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a technique for detecting a distance or a relative speed to a moving object such as an automobile using radio waves, for example, a method using spread spectrum radio waves (spread spectrum method) is known. . In this method, a detection device is disposed near a place where a vehicle or the like travels to detect the position and speed of the vehicle. Specifically, a radio wave that is spread spectrum from a transmission antenna is transmitted toward a predetermined detection range, and a radio wave reflected on a moving object existing within the detection range is received by a reception antenna, and a signal of the reception radio wave is received. Is demodulated, a correlation is obtained with a coded random signal for spectrum despreading, and the presence of the moving object is detected by extracting a Doppler frequency component.

【0003】このスペクトル拡散方式を用いた検出技術
によれば、外部からの雑音や同じ帯域の周波数の電波等
による干渉を受けた場合でも、スペクトル拡散/逆拡散
処理によりその影響を受け難く、また、検出対象の物体
以外に地面や建物、検出範囲外の自動車等さまざまな方
向及び距離からの反射電波があった場合でも、例えば距
離ゲートの設定により近傍の不要な信号を除去すること
ができ、さらに、検出範囲の設定が可能であるため比較
的短い距離範囲での計測が容易であるといった利点があ
る。
According to the detection technique using this spread spectrum method, even when external noise or interference due to radio waves of the same band frequency is received, the spread spectrum / despread processing makes it difficult to be affected by this. Even if there are reflected radio waves from various directions and distances such as the ground and buildings other than the object to be detected, automobiles out of the detection range, for example, it is possible to remove unnecessary signals in the vicinity by setting a distance gate, for example. Further, since the detection range can be set, there is an advantage that measurement in a relatively short distance range is easy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のスペクトル拡散
方式を用いた検出技術では、上述したような利点がある
反面、検出対象の物体が静止(停止)している場合に
は、その物体から反射された電波にはドップラ効果によ
る変調がかかっていないのでドップラ周波数成分を検出
することができず、そのため、何らかの別の手段を用い
ない限り、静止(停止)している物体の存在を確実に検
出できないといった問題があった。
The detection technique using the conventional spread spectrum method has the advantages described above, but when the object to be detected is stationary (stopped), it is reflected from the object. Since the modulated radio wave is not modulated by the Doppler effect, the Doppler frequency component cannot be detected. Therefore, the presence of a stationary (stopped) object can be reliably detected unless some other means is used. There was a problem that it could not be done.

【0005】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、鉄道における踏切等の特定の場
所において障害物の存在をその移動/静止にかかわらず
容易に且つ確実に検出可能とし、ひいては鉄道車両の安
全な運行に寄与することができる鉄道用障害物検出装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and makes it possible to easily and reliably detect the presence of an obstacle at a specific place such as a railroad crossing regardless of whether the obstacle is moving or stationary. It is another object of the present invention to provide a railway obstacle detection device that can contribute to the safe operation of railway vehicles.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の課題
を解決するため、本発明によれば、鉄道における特定の
場所において鉄道車両の運行の妨げとなる障害物を検出
する装置であって、前記特定の場所において予め設定し
た検出範囲の一方の側の近傍に配置された本体ユニット
と、該本体ユニットと対向するように前記検出範囲の他
方の側の近傍に配置されたトランスポンダとを備え、該
トランスポンダは、該本体ユニットとの間で電波信号の
授受を行うアンテナ手段と、当該トランスポンダに固有
の識別情報を発生すると共に、前記アンテナ手段で受信
された電波信号に当該識別情報を組み込んで該アンテナ
手段に送り返す回路とを具備し、前記本体ユニットは、
送信用の搬送波信号を発生する発振器と、変調用の符号
化された2位相ランダム信号を発生する符号発生回路
と、該発生された符号化2位相ランダム信号を用いて前
記送信搬送波信号に対し直接拡散変調を行う変調回路
と、該変調された送信搬送波信号を前記検出範囲に向け
て電波として送信すると共に、該送信された電波に対し
当該検出範囲内に存在する障害物から反射された電波及
び前記トランスポンダから返送された電波を受信するア
ンテナ手段と、該受信電波の信号を前記送信搬送波信号
で復調する復調回路と、該復調回路の出力信号に前記ト
ランスポンダからの識別情報が含まれているか否かを検
出する識別情報検出回路と、前記復調回路の出力信号に
ドップラ周波数成分が含まれているか否かを検出するド
ップラ信号検出回路と、前記識別情報検出回路及び前記
ドップラ信号検出回路の各検出信号に基づいて前記検出
範囲内に存在する障害物の検出を外部に指示する回路と
を具備することを特徴とする鉄道用障害物検出装置が提
供される。
According to the present invention, there is provided an apparatus for detecting an obstacle that hinders the operation of a railway vehicle at a specific location on a railway, comprising: A main unit disposed near one side of a preset detection range at the specific location, and a transponder disposed near the other side of the detection range so as to face the main unit, The transponder has antenna means for transmitting and receiving a radio signal to and from the main unit, and generates identification information unique to the transponder, and incorporates the identification information into the radio signal received by the antenna means. A circuit for sending back to the antenna means, wherein the main body unit comprises:
An oscillator for generating a carrier signal for transmission, a code generation circuit for generating a coded two-phase random signal for modulation, and using the generated coded two-phase random signal to directly transmit the transmitted carrier signal A modulation circuit that performs spread modulation, and transmits the modulated transmission carrier signal as a radio wave toward the detection range, and transmits the radio wave reflected from an obstacle existing within the detection range with respect to the transmitted radio wave and Antenna means for receiving a radio wave returned from the transponder, a demodulation circuit for demodulating the signal of the received radio wave with the transmission carrier signal, and whether or not an output signal of the demodulation circuit includes identification information from the transponder An identification information detection circuit for detecting whether or not, a Doppler signal detection circuit for detecting whether or not a Doppler frequency component is included in the output signal of the demodulation circuit; A circuit for externally instructing detection of an obstacle existing within the detection range based on each detection signal of the identification information detection circuit and the Doppler signal detection circuit. Is provided.

【0007】本発明に係る鉄道用障害物検出装置の構成
によれば、検出対象の物体が静止もしくは停止している
場合には、本体ユニットのアンテナ手段から検出範囲に
向けて送信された電波に対し、当該検出範囲内に存在す
るトランスポンダから返送された電波には当該トランス
ポンダに固有の識別情報が組み込まれているので、本体
ユニットの識別情報検出回路においてその識別情報の有
無を検出することにより、検出範囲内に障害物(静止も
しくは停止している物体)が存在しているか否かを検出
することができる。
[0007] According to the configuration of the railway obstacle detection device of the present invention, when the object to be detected is stationary or stopped, the radio wave transmitted from the antenna means of the main unit toward the detection range is used. On the other hand, since the identification information unique to the transponder is incorporated in the radio wave returned from the transponder existing within the detection range, the identification information detection circuit of the main unit detects the presence or absence of the identification information. It is possible to detect whether an obstacle (an object that is stationary or stopped) exists within the detection range.

【0008】つまり、本体ユニットのアンテナ手段で受
信した信号にその識別情報が含まれている場合には、当
該トランスポンダと本体ユニットの間に何も存在しない
ことになり、検出範囲内に障害物が存在していないこと
が検出される。また、受信信号に識別情報が含まれてい
ない場合には、当該トランスポンダから発せられた電波
(識別情報が組み込まれた電波)が何らかの障害物で邪
魔されていることになり、検出範囲内に障害物が存在し
ていることが検出される。
That is, if the identification information is included in the signal received by the antenna means of the main unit, there is nothing between the transponder and the main unit, and no obstacle exists in the detection range. It is detected that it does not exist. If the received signal does not include the identification information, the radio wave (radio wave with the identification information) emitted from the transponder is obstructed by some kind of obstacle, and the obstacle is within the detection range. The presence of the object is detected.

【0009】一方、検出対象の物体が移動している場合
には、本体ユニットのアンテナ手段から検出範囲に向け
て送信された電波に対し、当該検出範囲内に存在する移
動物体から反射された電波にはドップラ効果による変調
がかかっているので、本体ユニットのドップラ信号検出
回路においてそのドップラ周波数成分を検出することに
より、検出範囲内に障害物(移動している物体)が存在
していることを検出することができる。
On the other hand, when the object to be detected is moving, the radio wave transmitted from the antenna means of the main unit toward the detection range is reflected by the radio wave reflected from the moving object existing within the detection range. Is modulated by the Doppler effect, the Doppler signal detection circuit of the main unit detects the Doppler frequency component to detect the presence of an obstacle (moving object) within the detection range. Can be detected.

【0010】このように本発明によれば、鉄道における
踏切等の特定の場所において、障害物が静止(停止)し
ていようが或いは移動していようが、その存在を容易に
且つ確実に検出することができる。これは、鉄道車両の
安全な運行に大いに寄与するものである。なお、本発明
の他の構成上の特徴及び作用の詳細については、添付図
面を参照しつつ以下に記述される実施形態を用いて説明
する。
As described above, according to the present invention, whether or not an obstacle is stationary (stopped) or moves at a specific place such as a railroad crossing, the presence of the obstacle is easily and reliably detected. be able to. This greatly contributes to the safe operation of railway vehicles. The details of other structural features and operations of the present invention will be described using the embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1には本発明の一実施形態に係
るスペクトル拡散方式を用いた鉄道用障害物検出装置の
基本構成が示される。本実施形態では、後述するよう
に、鉄道における特定の場所として踏切の近傍に本装置
を配置した場合について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a basic configuration of a railway obstacle detecting device using a spread spectrum system according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, as will be described later, a case will be described in which the present apparatus is arranged near a railroad crossing as a specific place on a railway.

【0012】本実施形態に係る鉄道用障害物検出装置
は、基本的な構成として、踏切内に存在する障害物の検
出のための主たる機能を果たす本体ユニット1と、該本
体ユニット1との間で電波を送受信することで当該障害
物の検出のための補助的な機能を果たすトランスポンダ
2とを備えている。本体ユニット1において、10は送
信用の搬送波信号fcを発生する発振器、11は発振器
10の出力fcを送信用の信号と受信信号復調用の信号
とに分配する方向性結合回路、12はそれぞれスペクト
ル拡散用及びスペクトル逆拡散用の可変の符号化2位相
ランダム信号(変調符号)M1及びM2を発生する符号
発生回路、13は方向性結合回路11を介して供給され
る送信搬送波信号fcに対して符号発生回路12から出
力される変調符号M1によりスペクトル拡散変調を行う
変調回路、14は変調回路13で変調された信号を踏切
において予め設定した検出範囲(後述の図2においてR
1,R2で示される範囲)に向けて電波TWとして送信
する送信アンテナを示す。
The obstacle detecting device for a railway according to the present embodiment has, as a basic configuration, a main unit 1 which performs a main function for detecting an obstacle present in a railroad crossing, and the main unit 1. And a transponder 2 which performs an auxiliary function for detecting the obstacle by transmitting and receiving radio waves. In the main unit 1, 10 is an oscillator for generating a carrier signal fc for transmission, 11 is a directional coupling circuit for distributing the output fc of the oscillator 10 to a signal for transmission and a signal for demodulation of a received signal, and 12 is a spectrum, respectively. A code generation circuit 13 for generating variable coded two-phase random signals (modulation codes) M1 and M2 for spreading and spectrum despreading is used for transmitting a carrier signal fc supplied via a directional coupling circuit 11. A modulation circuit that performs spread spectrum modulation using a modulation code M1 output from a code generation circuit 12, and a detection range 14 that is set in advance at a level crossing of the signal modulated by the modulation circuit 13 (R in FIG.
1, a range indicated by R2).

【0013】また、15は送信された電波TWに対し上
記検出範囲内に存在する障害物から反射された電波RW
及びトランスポンダ2から返送された電波RWを受信す
る受信アンテナ、16は該アンテナ15で受信された電
波RWの信号と方向性結合回路11の出力の一部(受信
信号復調用の信号すなわち局部信号)を混合して中間周
波信号IFを生成する復調回路、17は復調回路16の
出力IFを増幅する増幅回路を示す。
Reference numeral 15 denotes a radio wave RW reflected from an obstacle existing within the detection range with respect to the transmitted radio wave TW.
And a receiving antenna 16 for receiving the radio wave RW returned from the transponder 2. A signal 16 of the radio wave RW received by the antenna 15 and a part of the output of the directional coupling circuit 11 (a signal for demodulating a received signal, that is, a local signal) And an amplifier circuit 17 for amplifying the output IF of the demodulation circuit 16.

【0014】また、18は増幅回路17の出力(復調回
路16の出力IFを増幅した信号)にトランスポンダ2
からの識別情報(後述)が含まれているか否かを検出す
る識別情報検出回路、19は増幅回路17の出力にドッ
プラ周波数成分(後述)が含まれているか否かを検出す
るドップラ信号検出回路を示す。このドップラ信号検出
回路19は、相関回路20及びドップラ・フィルタ21
を有している。相関回路20は、増幅回路17の出力
(復調された後の増幅信号)と符号発生回路12から発
生されたスペクトル逆拡散用の符号化2位相ランダム信
号(変調符号)M2との間で相関をとる機能を有してい
る。この場合、符号発生回路12から発生される変調符
号M2は、送信搬送波信号fcに対してスペクトル拡散
変調を行った変調符号M1と同じ符号であって且つ電波
信号が上記検出範囲内を往復するのに要する時間だけ位
相が遅れた符号を持つように設定されている。また、ド
ップラ・フィルタ21は、相関回路20の出力信号に含
まれるドップラ周波数成分のみを抽出する機能を有して
いる。
Reference numeral 18 denotes an output of the amplifying circuit 17 (a signal obtained by amplifying the output IF of the demodulating circuit 16).
An identification information detection circuit for detecting whether or not identification information (described later) is included in the output from the amplifier; 19, a Doppler signal detection circuit for detecting whether or not the output of the amplifier circuit 17 includes a Doppler frequency component (described later) Is shown. The Doppler signal detection circuit 19 includes a correlation circuit 20 and a Doppler filter 21.
have. The correlation circuit 20 correlates the output (amplified signal after demodulation) of the amplification circuit 17 with the coded two-phase random signal (modulation code) M2 for spectrum despreading generated from the code generation circuit 12. It has a function to take. In this case, the modulation code M2 generated from the code generation circuit 12 is the same code as the modulation code M1 obtained by performing spread spectrum modulation on the transmission carrier signal fc, and the radio signal reciprocates within the detection range. Is set to have a sign whose phase is delayed by the time required for. Further, the Doppler filter 21 has a function of extracting only the Doppler frequency component included in the output signal of the correlation circuit 20.

【0015】また、22は識別情報検出回路18の検出
信号(識別情報IDが含まれている旨を指示する信号)
とドップラ信号検出回路19の検出信号(ドップラ周波
数成分DSが含まれている旨を指示する信号)に基づい
て上記検出範囲内に存在する障害物の検出を外部に指示
する障害物検出回路を示す。一方、トランスポンダ2に
おいて、30は本体ユニット1の送信アンテナ14及び
受信アンテナ15との間で電波信号の授受を行う送受信
アンテナ、31は当該トランスポンダ2に固有の識別情
報(上述したID)を発生すると共に、アンテナ30で
受信された電波信号に当該識別情報を組み込んでアンテ
ナ30側に送り返す識別情報発生回路、32はアンテナ
30で受信された電波信号を識別情報発生回路31に送
出すると共に、該回路31から出力される識別情報が組
み込まれた信号をアンテナ30に送出するサーキュレー
タ、33は識別情報発生回路31に電源供給を行うため
のバッテリ等の充電式電源、34は太陽電池、35は太
陽電池34で変換された電気エネルギーを受けて充電式
電源33を充電するための回路を示す。
Reference numeral 22 denotes a detection signal of the identification information detection circuit 18 (a signal indicating that the identification information ID is included).
And an obstacle detection circuit for externally instructing detection of an obstacle existing within the detection range on the basis of a detection signal of the Doppler signal detection circuit 19 (a signal indicating that the Doppler frequency component DS is included). . On the other hand, in the transponder 2, 30 is a transmitting / receiving antenna for transmitting / receiving a radio signal between the transmitting antenna 14 and the receiving antenna 15 of the main unit 1, and 31 generates identification information (the above-described ID) unique to the transponder 2. Also, an identification information generation circuit that incorporates the identification information into the radio signal received by the antenna 30 and sends it back to the antenna 30 side, and 32 transmits the radio signal received by the antenna 30 to the identification information generation circuit 31, A circulator for transmitting a signal incorporating identification information output from the antenna 31 to the antenna 30; 33, a rechargeable power supply such as a battery for supplying power to the identification information generating circuit 31; 34, a solar battery; 4 shows a circuit for charging the rechargeable power supply 33 by receiving the electric energy converted at 34.

【0016】本実施形態では、本体ユニット1とトラン
スポンダ2の間で授受される電波信号として、ミリ波帯
域(波長:10mm〜1mm)の周波数(30GHz〜
300GHz)を有する電波信号を用いている。これ
は、周波数帯域が比較的広いので多くの情報が扱えると
いう利点、指向性が高いので分解能の良いセンシングが
行えるという利点があるからである。
In this embodiment, the radio signal transmitted and received between the main unit 1 and the transponder 2 is a frequency (30 GHz to 1 mm) in a millimeter wave band (wavelength: 10 mm to 1 mm).
(300 GHz). This is because there is an advantage that a large amount of information can be handled because the frequency band is relatively wide, and an advantage that high-resolution sensing can be performed because of high directivity.

【0017】また、トランスポンダ2に固有の識別情報
(ID)には、上述した予め設定した検出範囲における
当該トランスポンダの配置位置を特定する情報を含ませ
るようにしている。図2には本実施形態に係る鉄道用障
害物検出装置の具体的な設置形態の一例が模式的に示さ
れる。図中、(a)は踏切における本装置の設置形態を
平面的に示したもので、(b)は側面から見た図であ
る。
The identification information (ID) unique to the transponder 2 includes information for specifying the position of the transponder in the above-described preset detection range. FIG. 2 schematically shows an example of a specific installation form of the railway obstacle detection device according to the present embodiment. In the figure, (a) is a plan view showing an installation form of the present apparatus at a railroad crossing, and (b) is a view seen from a side.

【0018】図2に示す設置例では、2個の本体ユニッ
ト1a及び1b(それぞれ図1に示した本体ユニット1
と同じもの)が配置されており、また、各本体ユニット
に対応してそれぞれ4個のトランスポンダ2a〜2d,
2e〜2h(それぞれ図1に示したトランスポンダ2と
同じもの)が配置されている。なお、40は警報機、4
1及び42はそれぞれ遮断機を示す。
In the installation example shown in FIG. 2, two main units 1a and 1b (each of the main units 1a and 1b shown in FIG. 1) are provided.
And four transponders 2a to 2d, corresponding to each main unit, respectively.
2e to 2h (each the same as the transponder 2 shown in FIG. 1) are arranged. In addition, 40 is an alarm, 4
Reference numerals 1 and 42 each indicate a circuit breaker.

【0019】図2(a)において、点線で囲まれた部分
は、各本体ユニット1a,1bの送信アンテナからの送
信電波が投射される範囲を示しており、また、これら送
信電波の投射範囲の中のハッチングで示される部分R
1,R2は、それぞれ上述した予め設定した検出範囲を
表している。図示のように、各本体ユニット1a,1b
は各々の検出範囲R1,R2の一方の側の近傍に配置さ
れており、各4個のトランスポンダ2a〜2d,2e〜
2hは各本体ユニット1a,1bと対向するようにそれ
ぞれ検出範囲R1,R2の他方の側の近傍に配置されて
いる。
In FIG. 2A, a portion surrounded by a dotted line indicates a range in which the transmission radio waves from the transmission antennas of the main units 1a and 1b are projected, and a projection range of these transmission radio waves. Part R indicated by hatching inside
Reference numerals 1 and R2 each represent the above-described preset detection range. As shown, each main unit 1a, 1b
Are disposed near one side of each of the detection ranges R1 and R2, and each of the four transponders 2a to 2d and 2e to
2h is disposed near the other side of the detection ranges R1 and R2 so as to face the main units 1a and 1b, respectively.

【0020】検出範囲R1,R2は、踏切外に存在する
他の物体(つまり、障害物としての検出対象としない物
体)を誤って検出しないように、踏切の幅、長さ等を考
慮して適宜調整する必要がある。具体的には、各本体ユ
ニット1a,1bにおいて、符号発生回路12から変調
回路13及び相関回路20にそれぞれ供給される符号化
2位相ランダム信号M1及びM2の位相差の初期設定を
適宜行うことにより、検出範囲R1,R2を任意に設定
することができる。
The detection ranges R1 and R2 are determined in consideration of the width and length of the railroad crossing so that other objects existing outside the railroad crossing (that is, objects not to be detected as obstacles) are erroneously detected. It is necessary to adjust appropriately. Specifically, in each of the main units 1a and 1b, the initial setting of the phase difference between the coded two-phase random signals M1 and M2 supplied from the code generation circuit 12 to the modulation circuit 13 and the correlation circuit 20, respectively, is appropriately performed. , The detection ranges R1 and R2 can be set arbitrarily.

【0021】次に、本実施形態の装置による障害物検出
動作について図3〜図5を参照しながら説明する。図3
は静止物体(図示の例では、踏切内で停止している自動
車)を検出する場合、図4は移動物体(図示の例では、
踏切内を移動している自動車)を検出する場合をそれぞ
れ例示しており、各図において、(a)は障害物検出の
様子を平面的に示したもので、(b)は側面から見た図
である。また、図5は移動物体の検出動作に係る各部の
信号波形を示している。
Next, an obstacle detecting operation by the apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
4 detects a stationary object (in the illustrated example, a car stopped at a railroad crossing), and FIG. 4 illustrates a moving object (in the illustrated example,
(A car moving inside a railroad crossing) is illustrated, and in each figure, (a) is a plan view showing the state of obstacle detection, and (b) is a side view. FIG. FIG. 5 shows signal waveforms of the respective units relating to the operation of detecting a moving object.

【0022】静止している物体を検出する場合には(図
3参照)、先ず、本体ユニット1aの送信アンテナ14
からスペクトル拡散されたミリ波帯域の電波TWを踏切
において予め設定した検出範囲R1に向けて送信する。
検出範囲R1内に存在する各トランスポンダ2a〜2d
では、各々のアンテナ30で受信した電波信号(本体ユ
ニット1aからの送信電波TW)に、各トランスポンダ
に固有の識別情報IDa,IDb,IDc及びIDdを
それぞれ組み込んで、本体ユニット1aヘ送り返そうと
する。しかしこの場合、本体ユニット1aとの間に障害
物(つまり、停止している自動車)が存在しないトラン
スポンダ2a,2bについては、それぞれ識別情報ID
a,IDbが組み込まれた電波信号は本体ユニット1a
に到達するが、本体ユニット1aとの間に障害物が存在
するトランスポンダ2c,2dについては、それぞれ識
別情報IDc,IDdが組み込まれた電波信号は、図示
のように当該障害物に当たって反射されるため、結局、
本体ユニット1aに到達しない。
When detecting a stationary object (see FIG. 3), first, the transmitting antenna 14 of the main unit 1a is detected.
The radio wave TW in the millimeter wave band, which is spread spectrum from, is transmitted toward a predetermined detection range R1 at a railroad crossing.
Each transponder 2a to 2d existing within the detection range R1
Then, the unique identification information IDa, IDb, IDc, and IDd of each transponder is incorporated into the radio signal (the transmission radio wave TW from the main unit 1a) received by each antenna 30, and the signal is transmitted back to the main unit 1a. I do. However, in this case, the transponders 2a and 2b having no obstacle (that is, a stopped car) between the main unit 1a and the transponders 2a and 2b respectively have the identification information ID.
a, IDb is incorporated in the main unit 1a
However, as for the transponders 2c and 2d in which an obstacle exists between the transponders 2c and 2d, the radio signals incorporating the identification information IDc and IDd, respectively, are reflected by the obstacle as shown in the figure. In the end,
It does not reach the main unit 1a.

【0023】本体ユニット1aでは、受信アンテナ15
でトランスポンダ2a,2bからの電波信号(受信電波
RW)を受信し、受信電波中に含まれる各識別情報ID
a,IDbを復調回路16で復調した後、識別情報検出
回路18において当該識別情報を発信したトランスポン
ダ(この場合、2a,2b)を特定する。つまり、トラ
ンスポンダ2a〜2dのうち、いずれのトランスポンダ
からの電波が受信されているかを検出する。この場合、
トランスポンダ2c,2dからの電波は検出されないの
で、当該トランスポンダ2c,2dと本体ユニット1a
の間に障害物が存在していることになる。
In the main unit 1a, the receiving antenna 15
Receive the radio signals (reception radio waves RW) from the transponders 2a and 2b, and each identification information ID included in the reception radio waves.
After demodulating a and IDb by the demodulation circuit 16, the identification information detection circuit 18 specifies the transponders (in this case, 2a and 2b) that transmitted the identification information. That is, it detects which of the transponders 2a to 2d is receiving a radio wave. in this case,
Since the radio waves from the transponders 2c and 2d are not detected, the transponders 2c and 2d and the main unit 1a are not detected.
There will be obstacles in between.

【0024】従って、障害物検出回路22では、識別情
報検出回路18の検出結果IDに基づいて、検出範囲R
1内に存在する障害物(つまり、停止している自動車)
を容易に且つ確実に検出することができる。また、各ト
ランスポンダ2a〜2dに固有の識別情報IDa,ID
b,IDc及びIDdには、それぞれ各トランスポンダ
の検出範囲R1における配置位置を特定する情報が含ま
れているので、検出範囲R1において障害物がどの位置
に存在しているかを高精度に検出することができる。
Therefore, the obstacle detection circuit 22 detects the detection range R based on the detection result ID of the identification information detection circuit 18.
Obstacles present within 1 (ie, stopped car)
Can be easily and reliably detected. Also, identification information IDa, ID unique to each of the transponders 2a to 2d.
Since b, IDc, and IDd each include information for specifying an arrangement position of each transponder in the detection range R1, it is necessary to accurately detect the position of the obstacle in the detection range R1. Can be.

【0025】一方、移動している物体を検出する場合に
は(図4及び図5参照)、同様にして、本体ユニット1
aの送信アンテナ14からスペクトル拡散されたミリ波
帯域の電波TWを踏切において予め設定した検出範囲R
1に向けて送信する。このスペクトル拡散された送信電
波TWの一例は図5(a)に示される。図中、fcは送
信搬送波周波数を表している。
On the other hand, when detecting a moving object (see FIGS. 4 and 5), the main unit 1
a predetermined detection range R at a level crossing of the radio wave TW in the millimeter wave band spread spectrum from the transmission antenna 14 of FIG.
Send to 1. FIG. 5A shows an example of the transmission radio wave TW subjected to the spread spectrum. In the figure, fc represents the transmission carrier frequency.

【0026】この送信電波TWは、検出範囲R1内に存
在する障害物(つまり、移動している自動車)で反射さ
れる。本体ユニット1aでは、受信アンテナ15でこの
反射された電波(受信電波RW)を受信する。この反射
された電波には、ドップラ効果による変調がかかってい
るため、ドップラ周波数成分DSが含まれている。この
受信電波RWの一例は図5(b)に示される。図中、f
dはドップラ周波数を表している。
This transmission radio wave TW is reflected by an obstacle (that is, a moving automobile) existing within the detection range R1. The main unit 1a receives the reflected radio wave (received radio wave RW) by the receiving antenna 15. Since the reflected radio wave is modulated by the Doppler effect, it contains a Doppler frequency component DS. An example of the received radio wave RW is shown in FIG. In the figure, f
d represents the Doppler frequency.

【0027】この受信電波RWの信号を復調回路16に
おいて方向性結合回路11の出力信号(局部信号)と混
合した後、ドップラ信号検出回路19内の相関回路20
においてスペクトル逆拡散用の変調符号M2との間で相
関をとり、さらにドップラ・フィルタ21によりドップ
ラ周波数成分DSのみを抽出する。この抽出された信号
の一例は図5(c)に示される。
After the signal of the received radio wave RW is mixed with the output signal (local signal) of the directional coupling circuit 11 in the demodulation circuit 16, the correlation circuit 20 in the Doppler signal detection circuit 19
, A correlation is obtained with the modulation code M2 for spectrum despreading, and the Doppler filter 21 extracts only the Doppler frequency component DS. An example of the extracted signal is shown in FIG.

【0028】従って、障害物検出回路22では、ドップ
ラ信号検出回路19の検出結果DSに基づいて、検出範
囲R1内に存在する障害物(つまり、移動している自動
車)を容易に且つ確実に検出することができる。上述し
た実施形態では、電波の送受信形態としてスペクトル拡
散方式を用いた場合の構成例について説明したが、電波
の送受信形態はこれに限定されるわけではない。例え
ば、周波数変調(FM;Frequency Modulation)した連
続波(CW;Continuous Wave)の電波を用いる方式(F
M−CW方式)や、パルス変調された電波を用いる方式
(パルス方式)を採用することも可能である。図6及び
図7にはそれぞれ各々の方式の一例が示される。
Therefore, the obstacle detection circuit 22 easily and reliably detects an obstacle (that is, a moving vehicle) existing within the detection range R1 based on the detection result DS of the Doppler signal detection circuit 19. can do. In the embodiment described above, the configuration example in the case of using the spread spectrum system as the transmission / reception form of the radio wave has been described, but the transmission / reception form of the radio wave is not limited to this. For example, a method (F: using a continuous wave (CW: Continuous Wave) radio wave subjected to frequency modulation (FM)) is used.
(M-CW system) or a system using pulse-modulated radio waves (pulse system). 6 and 7 show examples of the respective systems.

【0029】図6はFM−CW方式を用いた場合の実施
形態を示すもので、(a)は装置の概略構成、(b)は
各部の信号波形を示している。図示の構成において参照
番号50、51、52、53、54、55及び56で示
される要素は、上述したスペクトル拡散方式を用いた実
施形態の装置構成(図1参照)との対比において、発振
器10、方向性結合回路11、変調回路13、送信アン
テナ14、受信アンテナ15、復調回路16及び増幅回
路17にそれぞれ対応する。また、各要素の機能及び作
用については、変調回路52を除いて、基本的には図1
の実施形態の場合と同様である。
FIGS. 6A and 6B show an embodiment in which the FM-CW system is used. FIG. 6A shows a schematic configuration of the apparatus, and FIG. 6B shows a signal waveform of each section. Elements shown by reference numerals 50, 51, 52, 53, 54, 55, and 56 in the illustrated configuration are different from those of the device configuration of the embodiment using the above-described spread spectrum method (see FIG. 1). , The directional coupling circuit 11, the modulation circuit 13, the transmission antenna 14, the reception antenna 15, the demodulation circuit 16 and the amplification circuit 17, respectively. The functions and actions of each element are basically the same as those in FIG.
This is the same as the embodiment.

【0030】本実施形態では、方向性結合回路51を介
して供給される発振器50からの送信搬送波信号に対し
変調回路52において周波数変調を行い、この周波数変
調された信号を送信アンテナ53から所定の検出範囲に
向けて連続波の電波として送信し、該送信された電波に
対し当該検出範囲内に存在する対象物体から反射された
電波を受信アンテナ54で受信し、復調回路55におい
てこの受信された電波の信号と方向性結合回路51の出
力の一部(受信信号復調用の信号すなわち局部信号)を
混合し、さらに増幅回路56で増幅して、送信電波と受
信電波の周波数の差に相当するビート信号を生成するよ
うにしている。このビート信号の周波数は、図6(b)
に示されるようにアップビートfBU又はダウンビートf
BDとして検出される。
In this embodiment, the transmission carrier signal supplied from the oscillator 50 through the directional coupling circuit 51 is frequency-modulated in the modulation circuit 52, and the frequency-modulated signal is transmitted from the transmission antenna 53 to a predetermined frequency. The transmitted radio wave is transmitted as a continuous wave toward the detection range, and the radio wave reflected from the target object existing within the detection range is received by the reception antenna 54 with respect to the transmitted radio wave, and the received radio wave is received by the demodulation circuit 55. The signal of the radio wave and a part of the output of the directional coupling circuit 51 (a signal for demodulating the received signal, that is, a local signal) are mixed, and further amplified by the amplifier circuit 56 to correspond to the difference between the frequencies of the transmitted radio wave and the received radio wave. A beat signal is generated. The frequency of this beat signal is shown in FIG.
Upbeat f BU or downbeat f
Detected as BD .

【0031】従って、このビート信号の周波数を検出す
ることで、当該検出範囲内に存在する対象物体までの距
離や相対速度を計測することができる。つまり、当該対
象物体を障害物として検知することが可能となる。この
FM−CW方式を用いた実施形態では、外部からの雑音
等による電波干渉を受けた場合には誤動作し易く、ま
た、検出範囲を小さく設定しすぎた場合には送信電波と
受信電波の周波数の差もそれに応じて小さくなるため対
象物体までの距離等を計測するのが困難になるといった
不利があるが、検出範囲を相対的に大きく設定した場合
で且つ電波干渉の影響が無い場合には、当該検出範囲に
おいて対象物体が静止(停止)していようが或いは移動
していようが、その存在を確実に検出することができ
る。
Therefore, by detecting the frequency of the beat signal, it is possible to measure the distance and the relative speed to the target object existing within the detection range. That is, the target object can be detected as an obstacle. In the embodiment using the FM-CW method, malfunctions are liable to occur when radio interference is caused by external noise or the like, and when the detection range is set too small, the frequencies of the transmission radio waves and the reception radio waves are reduced. Has a disadvantage that it becomes difficult to measure the distance to the target object, etc., because the difference becomes small accordingly. However, when the detection range is set relatively large and there is no influence of radio wave interference, Regardless of whether the target object is stationary (stopped) or moving in the detection range, its presence can be reliably detected.

【0032】つまり、上述したスペクトル拡散方式を用
いた実施形態(図1参照)では、静止(停止)している
物体を検出する場合にはトランスポンダ2に固有に割り
当てられた識別情報を利用する必要があったが、このF
M−CW方式を用いた実施形態ではその必要はない。つ
まり、トランスポンダが不要となる。図7はパルス方式
を用いた場合の実施形態を示すもので、(a)は装置の
概略構成、(b)は各部の信号波形を示している。
That is, in the embodiment using the above-described spread spectrum system (see FIG. 1), when detecting a stationary (stopped) object, it is necessary to use identification information uniquely assigned to the transponder 2. But this F
This is not necessary in the embodiment using the M-CW method. That is, a transponder becomes unnecessary. FIGS. 7A and 7B show an embodiment in which a pulse method is used. FIG. 7A shows a schematic configuration of the apparatus, and FIG. 7B shows signal waveforms of respective parts.

【0033】図示の構成において参照番号60、61、
62、63、64及び65で示される要素は、図1の実
施形態の装置構成との対比において、発振器10、方向
性結合回路11、変調回路13、送信アンテナ14、受
信アンテナ15及び復調回路16にそれぞれ対応する。
また、各要素の機能及び作用については、変調回路62
を除いて、基本的には図1の実施形態の場合と同様であ
る。
In the configuration shown, reference numerals 60, 61,
Elements indicated by 62, 63, 64 and 65 are the oscillator 10, the directional coupling circuit 11, the modulation circuit 13, the transmission antenna 14, the reception antenna 15, and the demodulation circuit 16 in comparison with the device configuration of the embodiment of FIG. Respectively.
Also, regarding the function and operation of each element, the modulation circuit 62
Except for this, it is basically the same as the embodiment of FIG.

【0034】本実施形態では、方向性結合回路61を介
して供給される発振器60からの送信搬送波信号に対し
変調回路62においてパルス変調を行い、このパルス変
調された信号を送信アンテナ63から所定の検出範囲に
向けて電波(送信パルス)として送信し、該送信パルス
に対し当該検出範囲内に存在する対象物体から反射され
た電波(受信パルス)を受信アンテナ64で受信し、復
調回路65においてこの受信パルスと方向性結合回路6
1の出力の一部(受信信号復調用の信号すなわち局部信
号)を混合して、7(b)に示されるように送信パルス
と受信パルスの時間的な差を検出することで、当該検出
範囲内に存在する対象物体までの距離等を計測すること
ができる。つまり、当該対象物体を障害物として検知す
ることが可能となる。
In the present embodiment, the modulation circuit 62 performs pulse modulation on the transmission carrier signal from the oscillator 60 supplied via the directional coupling circuit 61, and transmits this pulse-modulated signal from the transmission antenna 63 to a predetermined position. The radio wave (transmission pulse) is transmitted toward the detection range, and the radio wave (reception pulse) reflected from the target object existing in the detection range is received by the reception antenna 64 in response to the transmission pulse. Received pulse and directional coupling circuit 6
By mixing a part of the output of No. 1 (a signal for demodulating a received signal, that is, a local signal), and detecting a temporal difference between the transmitted pulse and the received pulse as shown in FIG. It is possible to measure a distance to a target object existing in the interior. That is, the target object can be detected as an obstacle.

【0035】このパルス方式を用いた実施形態では、外
部からの雑音等による電波干渉を受けた場合には誤動作
し易く、また、検出範囲を小さく設定した場合には高速
且つ広帯域な信号処理を必要とするといった不利がある
が、検出範囲を相対的に大きく設定した場合で且つ電波
干渉の影響が無い場合には、上述したFM−CW方式を
用いた実施形態(図6参照)の場合と同様、当該検出範
囲において対象物体が静止(停止)していようが或いは
移動していようが、その存在を確実に検出することがで
きる。つまり、図1の実施形態で用いたようなトランス
ポンダを用いる必要はない。
In the embodiment using the pulse method, malfunctions are likely to occur when radio interference is caused by external noise or the like, and high speed and wide band signal processing is required when the detection range is set small. However, when the detection range is set relatively large and there is no influence of radio wave interference, the same as in the above-described embodiment using the FM-CW method (see FIG. 6). Regardless of whether the target object is stationary (stopped) or moving in the detection range, its presence can be reliably detected. That is, there is no need to use a transponder as used in the embodiment of FIG.

【0036】なお、上述した各実施形態では、鉄道にお
ける特定の場所として踏切の近傍に検出装置を配置した
場合について説明したが、配置する場所は踏切の近傍に
限定されないことはもちろんである。例えば、トンネル
の出入り口の近傍や橋梁の近傍等に配置することも可能
である。
In each of the above-described embodiments, a case has been described where the detection device is arranged near a railroad crossing as a specific place in a railway. However, it is needless to say that the place where the detector is arranged is not limited to the vicinity of the railroad crossing. For example, it can be arranged near the entrance of a tunnel or near a bridge.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鉄
道における踏切等の特定の場所において、障害物が静止
(停止)していようが或いは移動していようが、その存
在を容易に且つ確実に検出することができ、ひいては鉄
道車両の安全な運行に大いに寄与することが可能とな
る。
As described above, according to the present invention, an obstacle can be easily and irrespective of whether it is stationary (stopped) or moving at a specific place such as a railroad crossing. Detection can be performed reliably, and it is possible to greatly contribute to safe operation of railway vehicles.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るスペクトル拡散方式
を用いた鉄道用障害物検出装置の基本構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a railway obstacle detection device using a spread spectrum system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の具体的な設置形態の一例を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a specific installation mode of the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置による障害物検出動作の一例(静止
物体の検出)を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example (detection of a stationary object) of an obstacle detection operation by the device of FIG. 1;

【図4】図1の装置による障害物検出動作の他の例(移
動物体の検出)を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining another example (detection of a moving object) of the obstacle detection operation by the device of FIG. 1;

【図5】図4の検出動作に係る各部の信号波形を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing signal waveforms of respective units related to the detection operation in FIG. 4;

【図6】本発明の他の実施形態に係るFM−CW方式を
用いた場合の装置の概略構成及び各部の信号波形を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a device and a signal waveform of each unit when an FM-CW method according to another embodiment of the present invention is used.

【図7】本発明の他の実施形態に係るパルス方式を用い
た場合の装置の概略構成及び各部の信号波形を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of a device and a signal waveform of each unit when a pulse method according to another embodiment of the present invention is used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1(1a,1b)…本体ユニット 2(2a〜2d,2e〜2h)…トランスポンダ 10…発振器 12…符号発生回路 13…変調回路 14…送信アンテナ 15…受信アンテナ 16…復調回路 18…識別情報検出回路 19…ドップラ信号検出回路 20…相関回路 21…ドップラ・フィルタ 22…障害物検出回路 30…送受信アンテナ 31…識別情報発生回路 DS…ドップラ周波数成分 fc…送信搬送波信号 ID(IDa,IDb,IDc,IDd)…識別情報 IF…復調回路の出力(中間周波信号) M1…符号化された2位相ランダム信号(変調符号) M2…変調符号と同じ符号であって且つ電波信号が検出
範囲内を往復するのに要する時間だけ位相が遅れた符号
を持つ信号 R1,R2…予め設定した検出範囲 RW…受信電波 TW…送信電波
1 (1a, 1b) ... Main unit 2 (2a to 2d, 2e to 2h) ... Transponder 10 ... Oscillator 12 ... Code generation circuit 13 ... Modulation circuit 14 ... Transmission antenna 15 ... Receiving antenna 16 ... Demodulation circuit 18 ... Identification information detection Circuit 19 ... Doppler signal detection circuit 20 ... Correlation circuit 21 ... Doppler filter 22 ... Obstacle detection circuit 30 ... Transmission / reception antenna 31 ... Identification information generation circuit DS ... Doppler frequency component fc ... Transmission carrier signal ID (IDa, IDb, IDc, IDd) ... Identification information IF ... Output of demodulation circuit (intermediate frequency signal) M1 ... Encoded two-phase random signal (modulation code) M2 ... The same code as the modulation code and the radio signal reciprocates within the detection range. R1, R2... A preset detection range RW... Received radio wave T ... transmission radio wave

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01S 13/91 G01V 3/12 A G01V 3/12 G01S 13/91 Z (72)発明者 佐々木 敦 東京都渋谷区代々木2丁目2番2号 東日 本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 日高 慶記 神奈川県鎌倉市上町屋345番地 三菱プレ シジョン株式会社内 Fターム(参考) 2G005 DA04 5H161 AA01 MM05 MM14 NN11 5J070 AB01 AB17 AB24 AC02 AC06 AD01 AD02 AD05 AE01 AF01 AH04 AH25 AH35 AK22 BC06 BC08 BC20 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) G01S 13/91 G01V 3/12 A G01V 3/12 G01S 13/91 Z (72) Inventor Atsushi Sasaki Tokyo 2-2-2 Yoyogi, Shibuya-ku East Japan Railway Company (72) Inventor Keiki Hidaka 345 Kamimachiya, Kamakura-shi, Kanagawa Prefecture Mitsubishi Precision Corporation F-term (reference) 2G005 DA04 5H161 AA01 MM05 MM14 NN11 5J070 AB01 AB17 AB24 AC02 AC06 AD01 AD02 AD05 AE01 AF01 AH04 AH25 AH35 AK22 BC06 BC08 BC20

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄道における特定の場所において鉄道車
両の運行の妨げとなる障害物を検出する装置であって、 前記特定の場所において予め設定した検出範囲の一方の
側の近傍に配置された本体ユニットと、該本体ユニット
と対向するように前記検出範囲の他方の側の近傍に配置
されたトランスポンダとを備え、 該トランスポンダは、前記本体ユニットとの間で電波信
号の授受を行うアンテナ手段と、当該トランスポンダに
固有の識別情報を発生すると共に、前記アンテナ手段で
受信された電波信号に当該識別情報を組み込んで該アン
テナ手段に送り返す回路とを具備し、 前記本体ユニットは、 送信用の搬送波信号を発生する発振器と、 変調用の符号化された2位相ランダム信号を発生する符
号発生回路と、 該発生された符号化2位相ランダム信号を用いて前記送
信搬送波信号に対し直接拡散変調を行う変調回路と、 該変調された送信搬送波信号を前記検出範囲に向けて電
波として送信すると共に、該送信された電波に対し当該
検出範囲内に存在する障害物から反射された電波及び前
記トランスポンダから返送された電波を受信するアンテ
ナ手段と、 該受信された電波の信号を前記送信搬送波信号で復調す
る復調回路と、 該復調回路の出力信号に前記トランスポンダからの識別
情報が含まれているか否かを検出する識別情報検出回路
と、 前記復調回路の出力信号にドップラ周波数成分が含まれ
ているか否かを検出するドップラ信号検出回路と、 前記識別情報検出回路及び前記ドップラ信号検出回路の
各検出信号に基づいて前記検出範囲内に存在する障害物
の検出を外部に指示する回路とを具備することを特徴と
する鉄道用障害物検出装置。
1. An apparatus for detecting an obstacle that hinders the operation of a railway vehicle at a specific place in a railway, comprising: a main body arranged near one side of a preset detection range at the specific place. A unit, and a transponder disposed near the other side of the detection range so as to face the main unit, wherein the transponder transmits and receives a radio signal to and from the main unit; and A circuit that generates identification information unique to the transponder, and incorporates the identification information into a radio signal received by the antenna means and sends it back to the antenna means.The main unit transmits a transmission carrier signal. An oscillator that generates the code; a code generation circuit that generates an encoded two-phase random signal for modulation; and the generated encoded two-phase run. A modulation circuit that performs direct spread modulation on the transmission carrier signal using a dam signal, and transmits the modulated transmission carrier signal as a radio wave toward the detection range, and the detection range for the transmitted radio wave. Antenna means for receiving a radio wave reflected from an obstacle present therein and a radio wave returned from the transponder; a demodulation circuit for demodulating the received radio wave signal with the transmission carrier signal; and an output of the demodulation circuit. An identification information detection circuit that detects whether or not the signal includes identification information from the transponder; and a Doppler signal detection circuit that detects whether a Doppler frequency component is included in an output signal of the demodulation circuit. Externally instructing detection of an obstacle present in the detection range based on each detection signal of the identification information detection circuit and the Doppler signal detection circuit Railway obstacle detection apparatus characterized by comprising a that circuit.
【請求項2】 前記ドップラ信号検出回路は、前記変調
用の2位相ランダム信号の符号と同じ符号であって且つ
電波信号が前記検出範囲内を往復するのに要する時間だ
け位相が遅れた符号を持つ信号と前記復調回路の出力信
号との間で相関をとる相関回路と、該相関回路の出力信
号に含まれるドップラ周波数成分のみを抽出するフィル
タ手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の鉄
道用障害物検出装置。
2. The Doppler signal detection circuit detects a code having the same code as the code of the two-phase random signal for modulation and having a phase delayed by a time required for the radio signal to reciprocate within the detection range. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a correlation circuit that calculates a correlation between a signal of the correlation signal and an output signal of the demodulation circuit; and a filter that extracts only a Doppler frequency component included in an output signal of the correlation circuit. The obstacle detecting device for railway according to the above.
【請求項3】 前記符号発生回路から前記変調回路及び
前記相関回路にそれぞれ供給される2位相ランダム信号
の位相差の初期設定を適宜行い、それによって前記検出
範囲を設定することを特徴とする請求項2に記載の鉄道
用障害物検出装置。
3. The detection range is set by appropriately setting an initial phase difference between two-phase random signals supplied from the code generation circuit to the modulation circuit and the correlation circuit, respectively. Item 3. The railway obstacle detection device according to Item 2.
【請求項4】 前記本体ユニットと前記トランスポンダ
の間で授受される電波信号はミリ波帯域の周波数を有す
ることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記
載の鉄道用障害物検出装置。
4. The railway obstacle detection according to claim 1, wherein a radio signal transmitted and received between the main unit and the transponder has a frequency in a millimeter wave band. apparatus.
【請求項5】 前記トランスポンダに固有の識別情報
は、当該トランスポンダの前記検出範囲における配置位
置を特定する情報を含むことを特徴とする請求項4に記
載の鉄道用障害物検出装置。
5. The railway obstacle detection device according to claim 4, wherein the identification information unique to the transponder includes information for specifying an arrangement position of the transponder in the detection range.
【請求項6】 1個の前記本体ユニットに対して複数個
の前記トランスポンダを配置したことを特徴とする請求
項1から5のいずれか一項に記載の鉄道用障害物検出装
置。
6. The railway obstacle detecting device according to claim 1, wherein a plurality of the transponders are arranged for one main unit.
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